特别策划

• 支撑分布式新能源入市的需求侧资源参与系统运行和市场交易关键技术

  高赐威;严兴煜;

  <正>2025年2月9日，国家发展和改革委员会、国家能源局联合印发《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》（发改价格[2025]136号），通知强调：要坚持市场化改革方向，推动新能源上网电量全面进入电力市场、上网电价全面由市场形成，配套建立新能源可持续发展价格结算机制，坚持分类施策，区分存量项目和增量项目，促进行业持续健康发展。支撑分布式新能源入市的需求侧资源参与系统运行和市场交易关键技术能够深入挖掘需求侧资源的巨大潜力，增强部分资源调节的灵活性，提升新能源发电收益，保障新能源产业健康可持续发展，从而应对新能源入市将面临的巨大经济风险。鉴于此，我们特别组织了“支撑分布式新能源入市的需求侧资源参与系统运行和市场交易关键技术”专题，以期展示该领域最新进展和发展趋势，共享最新学术和技术成果。

  2025年11期 v.42;No.300 2+1页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
  

• 基于源荷时序耦合特征提取的短期负荷预测

  陶李丹澜;杨明;孙东磊;张玉跃;刘昊;郑旭东;

  随着大量分布式光伏接入电网，电力负荷受光伏发电的影响在午间呈现出明显的跌落现象，引发源荷端供需不匹配，造成分布式光伏消纳不足，严重时将造成弃光现象。为研究分布式光伏对负荷出力的影响规律，解决源荷午间错配矛盾，提出一种基于源荷时序耦合特征提取的短期负荷预测方法。首先，提取并量化分布式光伏及负荷的时序耦合特征，基于K-medoids聚类算法对源荷耦合场景进行有效辨识；其次，计算各源荷耦合场景下多元气象因子与负荷的互信息系数，筛选关键气象因子并依据主成分分析法对其进行特征重构；最后，结合重构的气象因子与光伏功率预测结果作为负荷预测模型的输入，应用时序卷积网络对负荷进行预测。经过模型对比与消融实验，表明所提模型的负荷预测的平均绝对误差和均方根误差百分比均表现出更低水平，有效提升了电力负荷预测精度，为电力市场应对新能源发电波动提供决策依据。

  2025年11期 v.42;No.300 3-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2317K]
  

• 基于事件触发的虚拟电厂灵活资源动态分层分区聚合方法

  常宸;高赐威;牛振勇;汤君博;严兴煜;宋梦;

  在新能源大规模并网、入市的背景下，电力系统面临功率平衡能力不足的巨大挑战。虚拟电厂通过高效聚合需求侧灵活资源，向系统提供平衡能力而受到广泛关注。由于虚拟电厂的资源广泛分布于电网各处，通过考虑虚拟电厂下属资源的电气位置进行聚合调控，可以有效缓解电网潮流越限等系统运行问题。针对虚拟电厂受限于与系统调度间的信息壁垒、难以有效解决相应问题的情况，提出一种基于事件触发和贪心策略的虚拟电厂灵活资源分层分区聚合方法。以虚拟电厂聚合灵活资源参与系统阻塞管理为例，推导“节点有效度”指标，提出阻塞管理场景下的虚拟电厂灵活资源分层分区聚合策略。通过与线性优化方法对比，其算法的有效性在多种结构的网络算例中得到验证。所提方法为虚拟电厂参与电网优化运行提供新的思路。

  2025年11期 v.42;No.300 17-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1944K]
  

• 基于滚动优化的虚拟电厂资源聚合策略研究

  王呈;高赐威;

  针对虚拟电厂（virtual power plant,VPP）在参与电力市场过程中面临的收益波动与风险管理问题，构建了一种基于滚动优化的资源聚合与调度模型。模型以收益最大化为目标，综合考虑电力市场收益、碳市场收益、激励成本与偏差惩罚。在此基础上，针对不同种类的资源设计了差异化激励价格机制，保障资源的参与度。此外，通过引入条件风险价值（condition value at risk,CVaR）刻画不确定性下的极端风险，从而实现收益与风险的协同优化。采用蒙特卡洛模拟生成场景并经聚类削减处理，以光伏、风电与储能单元为对象，设置不同优化场景开展对比分析。结果表明，引入CVaR能够有效降低偏差惩罚并提升决策稳健性，参与碳市场则显著增加了VPP的总体收益与资源利用率；在电碳协同与风险控制并行的情景下，VPP实现了期望利润与风险水平的双重优化。研究表明，结合电碳市场与风险规避的滚动优化策略，可在不确定条件下提升VPP的经济性与灵活性，为新能源消纳与低碳转型提供可行路径。

  2025年11期 v.42;No.300 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1898K]
  

• 基于图强化学习的配电网源网荷储协同优化调度

  刘思言;姜东翔;唐壮;

  随着可再生能源的大规模接入和广泛应用，现代配电网的运行方式日益灵活且高效，同时配电网的拓扑结构也变得更加复杂多样。然而，可再生能源的波动性与间歇性可能会带来电压越限、低电压及网损增加等问题。因此，新能源入网对电力系统安全稳定运行带来了新的挑战。储能、电动汽车和柔性负荷等需求侧资源具备了参与调度与市场交易的能力，如何实现源网荷储的协同优化调度是当前研究的热点问题之一。在已有的研究中，对于配电网拓扑结构隐含的拓扑特征和电气信息的深入挖掘与有效利用仍然存在不足。基于此，提出一种基于图强化学习的配电网源网荷储协同优化调度方法。首先将配电网的物理拓扑和节点电气信息抽象为图数据，通过多层图卷积神经网络（graph convolutional networks,GCN）进行特征提取与融合；然后以最小化配电网运行成本为目标，综合考虑源网荷储4个方面协同运行；最后采用近端策略优化（proximal policy optimization,PPO）算法求解。仿真结果表明该方法能够在满足约束条件的情况下达到经济运行的目标。

  2025年11期 v.42;No.300 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2392K]
  

• 基于电价折扣机制的高速公路电动汽车集群充电行为研究

  胡源;明昊;高赐威;黄河;

  大量分布式新能源的接入增大了系统运行压力，因此亟须发挥需求侧资源的调节潜力。电动汽车（electric vehicle,EV）作为灵活的移动负荷，其在高速公路场景下的充电行为对系统运行与新能源消纳至关重要。面向需求侧资源的市场化调控，提出一种考虑动态交通流的充电站运营商（charging station operator,CSO）电价折扣设计方法，以引导电动汽车驾驶员的充电行为。考虑EV用户道路通行时间、排队时间、充电费用等因素，构建静态交通流下EV充电策略模型，证明了CSO折扣连续变化下充电决策存在边界，提出基于改进Dijkstra算法的动态交通流下EV综合时间最小的充电策略。构建EV集群的充电仿真模型，量化充电策略对排队时间的影响，提出基于CSO最优折扣的EV集群两阶段充电策略模型。算例结果表明，基于电价折扣的方案可以有效诱导电动汽车驾驶员的行为改变，提升CSO的利润，缓解各充电站排队压力。

  2025年11期 v.42;No.300 47-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2614K]
  

配电信息物理系统

• No.3配电信息物理系统典型应用场景

  刘东;翁嘉明;陈飞;

  针对高比例可再生能源接入、多能流耦合及用户互动需求带来的配电网运行挑战，配电信息物理系统（cyber-physical distribution system,CPDS）通过深度融合物理系统、信息系统和价值系统，构建“感知-分析-决策-执行”闭环体系，以应对上述挑战。CPDS具有六大典型应用场景：能源互联、电力算力耦合、电力交通耦合、电碳耦合、信息物理叠加风险及数字孪生场景。这些场景分别聚焦于多能互补优化、数据中心与电力系统的协同、车网互动（vehicle-to-grid,V2G）、碳排放管理、跨域风险防控及数字孪生技术应用。每个场景均从技术架构、信息物理交互机制及关键技术3个维度展开分析，提出“三流融合（能量流-信息流-价值流）”的协同优化路径，为新型电力系统配电网的智能化升级提供应用实践参考。

  2025年11期 v.42;No.300 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1938K]
  

配电

• 基于谐波特性与ConvNeXt网络的配电网故障区段定位方法

  侯思祖;金雅慧;

  在配电网中，谐波常应用于故障选线，但在故障定位方面应用较少。提出一种基于谐波特性与ConvNeXt网络的配电网故障定位方法。首先，将出线采集的原始一维零序电流信号利用小波包变换进行信号预处理，并且有效提取基波、5次谐波、7次谐波及高频成分。其次，利用格拉姆角场将谐波时间序列转换成二维图像，采用加权平均融合算法融合格拉姆角和场图、格拉姆角差场图，以配电网拓扑为依据，构成故障特征空间域全景图。最后，将全景图输入改进后知识引导的ConvNeXt网络完成配电网故障精确定位，并研究了线路参数发生的改变对定位精度的影响。结果表明，采用所提方法的故障区段定位准确率为99.98%，且不受故障位置、故障初相角和过渡电阻等因素的干扰，展现出优异的抗噪性和鲁棒性，具有较高的工程应用价值。

  2025年11期 v.42;No.300 67-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2242K]
  

• 基于多因素和序列二次规划的敏感设备电压暂降抗扰能力分级方法

  张鹏;沈冰;潘玲;陈冉;李顺祎;汪颖;

  电压暂降引起敏感设备异常跳脱，造成严重的经济损失。制定敏感设备抗扰能力等级，可指导设备厂家提升抗扰能力，并进行定价决策和设备选型。而现有抗扰能力分级方法存在未考虑不同地区暂降特征、未考虑经济成本等挑战，导致分级结果的合理性和适用性不足。针对行业需求和现有方法的缺陷，提出一种考虑多因素的敏感设备电压暂降抗扰能力分级方法。首先，考虑设备抵御暂降严重度、暂降频次和抗扰成本投入因素，提出基于序列二次规划法的抗扰等级边界优化模型，实现各个抗扰等级的合理划分。然后，提出了设备抗扰能力快速定级方法，以少量测试确定敏感设备所属抗扰等级。最后，通过仿真分析验证了所提方法的有效性。

  2025年11期 v.42;No.300 77-87+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2578K]
  

• 有源配电线路时限自适应重合闸实施方案

  陈鹤冲;杨帆;杨志淳;徐丙垠;武岳;范开俊;

  有源配电网故障处理过程中需要综合考虑配电线路出口保护、分布式电源防孤岛保护和重合闸的时序配合关系，为此，提出一种有源配电线路时限自适应重合闸实施方案。该方案综合考虑配电线路出口保护动作信息、保护跳闸前母线侧电压信息以及防孤岛保护配置信息来确定重合闸的整定时间，从而实现重合闸、线路出口保护以及分布式电源离网时间的配合，以减少瞬时性故障的停电时间，提高供电可靠性。该方案的实施不需要有源配电线路具备通信条件和配置线路侧电压互感器，易于实现，经济性好；同时，通过PSCAD仿真对该方案的有效性进行了验证。

  2025年11期 v.42;No.300 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K]
  

• 配电网分布式光伏集群的分散自适应发电控制策略

  杨波;王辰;杨慎全;刘盛福;王可欣;刘淑莉;李国君;

  大规模分布式光伏接入导致严重的潮流返送和电压越限，威胁配电网的安全稳定运行。针对配电网分布式光伏集群的最大消纳问题，提出了一种分散自适应发电控制策略。首先，从理论上分析了光伏接入点电压的调控机理。其次，提出“测试-辨识-控制”的含高比例分布式光伏集群的分散自适应发电控制策略。当光伏接入点电压越上限时，通过给光伏变流器功率一个扰动并获取实时电压，测试配电网当前运行状态；根据电压的变化量和规定的电压上限，辨识配电网所能接受的变流器功率最大调整量。最后，根据变流器输出最大功率调整量，并测量新的节点电压，周而复始，直至电压满足配电网约束条件。算例分析表明，不论是在单分支还是多分支配电网中，所提策略都能使分布式光伏集群消纳的总有功功率达到集中式优化最大消纳值的98%以上，在连续多时段运行中也超过90%。该方法不需要通信通道，依靠就地信息自主决策，通过测试、辨识和控制3个阶段，确保节点电压不越限的同时，接近或达到分布式光伏集群有功功率的最大消纳，实现分布式光伏集群的最大功率点跟踪运行，适合在配电网中大规模推广应用。

  2025年11期 v.42;No.300 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
  

新能源

• 计及信号模态分解与重构的风电功率组合预测

  熊永康;喻性利;郑畅宇;刘岩;夏永洪;宋冠宏;

  为提高风电功率预测精度，针对风电数据多维性、强波动性等特征，提出一种基于自适应白噪声完备经验模态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN）、长短期记忆神经网络（long short-term memory,LSTM）与极限梯度提升（extreme gradient boosting,XGBoost）的组合预测方法。首先，对风电功率信号实施分解与重构处理：采用CEEMDAN将原始信号分解为若干本征模态函数（intrinsic mode functions,IMFs），并依据样本熵准则对各子序列进行重构，将其划分为高频分量与低频分量。随后，构建CEEMDAN-LSTM-XGBoost组合预测模型，通过皮尔逊相关系数分析识别与风电功率显著相关的环境变量，并将筛选出的关键外部因素与历史功率数据组合输入模型，以确定LSTM与XGBoost各自预测误差最小的最优输入特征集。最终，采用粒子群优化算法（particle swarm optimization, PSO）确定LSTM与XGBoost模型输出的最优组合权重。算例分析结果证实，提出的CEEMDAN-LSTM-XGBoost模型相较传统LSTM与XGBoost单一模型具有显著更高的预测精度。

  2025年11期 v.42;No.300 104-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K]
  

• 计及负荷预测偏差的配电网节点电价机制下储能系统运行优化方法研究

  李煜阳;任正;李相俊;李蓓;陈肖璐;王新宇;郑博文;陈更;

  在新一轮电力体制改革持续推进的背景下，众多学者将主网中的节点边际电价（locational marginal price, LMP）概念引入配电网侧。相较于目录电价机制，节点边际电价能够更为有效地将电力供需状况传导至价格信号之中，从而更优地引导用户侧分布式储能系统的运行优化。基于机会约束理论，在配电网节点电价（distribution locational marginal price, DLMP）的基础上，构建了考虑负荷预测偏差的DLMP出清机制。该机制能够进一步将为平衡负荷预测偏差而预留的备用成本传导至电价体系。随后，在获取出清电价的基础上，构建了分布式储能系统运行优化模型，并对比分析了目录电价机制与DLMP机制下储能系统运行优化的差异。仿真结果显示，DLMP机制对区域配电网整体运行的调节效果更为显著，能够更有效地引导分布式储能系统的运行优化。

  2025年11期 v.42;No.300 114-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K]
  
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